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美國(guó)MTS磁致伸縮位移傳感器的特點(diǎn)
美國(guó)MTS磁致伸縮位移傳感器的特點(diǎn)及工注意事項(xiàng)：
磁致伸縮位移傳感器使用中的注意事項(xiàng)：
在與液壓油缸的裝配中也有一些需要注意的問題：
一是裝配部位的加工尺寸，按照下圖的公差要求加以控制。
二是，在裝配時(shí)還要注意，如果液壓油缸是采用鐵磁材料制作的，那么在安裝滑動(dòng)磁鐵環(huán)時(shí)要在滑動(dòng)磁環(huán)下部墊上非磁性材料制作的隔磁墊圈，而且所有固定滑動(dòng)磁環(huán)的螺絲，都必須使用非磁性材料制作的。
另外，在使用中要注意傳感器的有效工作區(qū)域。要把需要實(shí)際測(cè)量的范圍，置于傳感器的有效測(cè)量區(qū)域內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)上的原因，傳感器在兩端存在一定的測(cè)量盲區(qū)。具體請(qǐng)參閱圖上的顯示。根據(jù)資料說(shuō)明RH型的傳感器的死區(qū)，即測(cè)量桿前部端頭的部位，對(duì)于測(cè)量范圍5米之內(nèi)的為63.5mm；測(cè)量范圍5米到7.6米的為66mm。
鑒于磁致伸縮位移傳感器的工作原理所決定，它正常工作離不開標(biāo)準(zhǔn)的的時(shí)鐘脈沖的同步。而傳感器本身并不能提供這一條件，因此在使用中它必須與相應(yīng)的控制裝置配合使用，由控制器為它提供一定頻率的同步時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
在儀表及電氣控制系統(tǒng)中根據(jù)控制對(duì)象的工藝要求，往往需要將一些物理量，如工藝參數(shù)，設(shè)備位置、狀態(tài)等轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所能控制的電的信號(hào)，便于控制或顯示其數(shù)值。這就是傳感器的功能。本文所介紹的利用磁致伸縮原理進(jìn)行位移量檢測(cè)的傳感器，就屬于位置信號(hào)轉(zhuǎn)換的檢測(cè)器件。該傳感器所具有的高精度及高可靠性，已被上所廣泛認(rèn)可，并具備成千上萬(wàn)的成功應(yīng)用的案例。由于本傳感器是非接觸方式測(cè)量，通過檢測(cè)與液壓油缸活塞桿安裝成一體的活動(dòng)磁鐵的位移,而該磁鐵與傳感器的檢測(cè)部位并無(wú)直接接觸,因此傳感器非常適合在極其惡劣的工業(yè)環(huán)境下,如易受油漬,溶液,塵?；蚱渌镔|(zhì)污染的環(huán)境下工作,對(duì)傳感器并不會(huì)構(gòu)成威脅。此外,傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)決定了，它更能承受高溫,高壓和高振動(dòng)的環(huán)境.本傳感器輸出的信號(hào)為值,所以即使電源中斷，重新恢復(fù)后也不會(huì)對(duì)先前檢測(cè)的數(shù)據(jù)構(gòu)成任何問題,更無(wú)須重新返回零位。另外,由于敏感的檢測(cè)元件都是非接觸的,所以就算感測(cè)過程不斷重復(fù),也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損,根據(jù)美國(guó)太空署的統(tǒng)計(jì)，MTS位移傳感器的磁致伸縮敏感元件之平均*時(shí)間為23年。
磁致伸縮原理
根據(jù)材料的物理特性，鐵磁性物質(zhì)的形狀在磁化過程中發(fā)生彈性形變的現(xiàn)象稱之為磁致伸縮。盡管這種磁致伸縮的實(shí)際量是非常細(xì)微的。一般的鐵合金材料僅為30PPM左右,但現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)已研究出更新的材料物質(zhì),可以將磁致伸縮效果提升至1500PPM以上。磁致伸縮的原理并不復(fù)雜,它是利用兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交時(shí)在鐵磁材料上產(chǎn)生的形變，通過磁電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào),通過檢測(cè)這個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)，然后計(jì)算從同步脈沖發(fā)出到檢測(cè)到這個(gè)信號(hào)所需的時(shí)間周期,從而換算出發(fā)生磁致伸縮部位的準(zhǔn)確位置。這兩個(gè)磁場(chǎng)一個(gè)來(lái)自隨被檢測(cè)物體而移動(dòng)的活動(dòng)永磁鐵,另一個(gè)來(lái)自由變送器產(chǎn)生的同步時(shí)鐘脈沖。這個(gè)稱為“詢問信號(hào)”的脈沖，也就是時(shí)鐘脈沖信號(hào)，沿著傳感器內(nèi)以磁致伸縮材料制造的波導(dǎo)管以電波的速度傳送。當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)相交時(shí),波導(dǎo)管發(fā)生磁致伸縮現(xiàn)象,產(chǎn)生一個(gè)形變。形成伸展或收縮的形變，由傳感器內(nèi)置的拾音器部件，將這個(gè)波動(dòng)，通過拾音器動(dòng)圈線圈將這個(gè)稱為“返回信號(hào)”的波動(dòng)，轉(zhuǎn)換成電脈沖很快便被電子部件的檢測(cè)電路探測(cè)到。從產(chǎn)生同步脈沖信號(hào)的一刻到返回信號(hào)被探測(cè)到所需的時(shí)間周期乘以固定的電波傳輸速度,我們便能地計(jì)算出，活動(dòng)磁鐵當(dāng)時(shí)所到達(dá)的位置及位置變動(dòng)的數(shù)值。這個(gè)過程是連續(xù)不斷的,所以每當(dāng)活動(dòng)磁鐵被帶動(dòng)，而改變位置時(shí),新的位置很快就會(huì)被檢測(cè)出來(lái)。由于系統(tǒng)輸出的信號(hào)是一個(gè)真正的值,而不是比例的或需要再放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更不必像其它位移傳感器一樣需要定期重新標(biāo)定.
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